无阀往复式压缩机制造技术

往复式压缩机包括具有进气口(40)和排气口(42)的压缩气缸(12)，以及设置在压缩气缸(12)内的活塞组件(20)。活塞组件(20)包括活塞(36)和从活塞(36)延伸的流量控制部件(58)。流量控制部件(58)构造成在活塞组件(20)相对于压缩气缸(12)移动时选择性地阻塞进气口(40)和排气口(42)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无阀往复式压缩机
本专利技术大体涉及往复式机械，诸如往复式压缩机。更具体地说，本专利技术涉及无阀往复式压缩机。
技术介绍
该部分意图向读者介绍本领域的各个方面，其可与本专利技术的各个方面相关，该本专利技术的各个方面在下面被描述和/或要求权利。该论述被认为有助于为读者提供背景信息，以便于更好地理解本专利技术的各个方面。因此，应当理解，这些叙述将照此(inthislight)被阅读，而非作为现有技术的准入门槛(admission)。往复式压缩机是正排量装置，其利用马达来经由曲柄轴和连杆驱动一个或更多个活塞。各个活塞在压缩气缸中来回往复，以将工艺流体(例如天然气、空气、二氧化碳等)吸取到室中，压缩在室内的工艺流体，并且将工艺流体从室放出至期望的输出部。在某些往复式压缩机中，阀可用于控制进出室的工艺流体的流。然而，阀拥有固有的操作低效率。另外，阀维护显著地增加了与操作压缩机相关联的成本。附图说明当参照附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本专利技术的这些以及其它的特征、方面和优点，其中，同样的标记遍及附图表示同样的部件，其中：图1是根据本专利技术的实施例的示例性往复式压缩机的透视图；图2是图1的示例性往复式压缩机的横截面图，其示出了往复式压缩机的内部构件；图3是往复式压缩机的实施例的横截面图，该往复式压缩机具有流量控制部件，其构造成选择性地阻塞进气口和排气口；图4是图3的往复式压缩机的横截面图，其示出了活塞组件相对于压缩气缸的移动；图5是往复式压缩机的另一个实施例的横截面图，该往复式压缩机具有活塞和流量控制部件，该活塞构造成选择性地阻塞进气口，该流量控制部件构造成选择性地阻塞排气口；图6是图5的往复式压缩机的横截面图，其示出了活塞组件相对于压缩气缸的移动；图7是往复式压缩机的又一个实施例的横截面图，该往复式压缩机具有活塞，其构造成选择性地阻塞进气口和排气口；以及图8是图7的往复式压缩机的横截面图，其示出了活塞相对于压缩气缸的移动。具体实施方式将在下面描述本专利技术的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简明描述，可不在说明书中描述实际实施的所有特征。应当认识到，在任何此类实际实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须作出许多特定实施决定以实现开发者的特定目的，诸如符合系统相关且商业相关的约束，这可从一个实施变化到另一个实施。此外，应当认识到，此类开发努力可为复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的技术人员而言，仍将是设计、制作和制造的日常工作。当介绍本专利技术的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”、“所述”等意图表示存在元件中的一个或更多个。用语“包括”、“包含”、“具有”等意图是包含的，并且表示可存在除了列出的元件之外的附加元件。此外，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”以及这些用语的变体的使用是出于方便而作出的，但不需要构件的任何特别定向。本公开的实施例可通过提供活塞组件而相当大地提高往复式压缩机的操作效率，该活塞组件构造成经由压缩气缸内的活塞组件的移动，选择性地阻塞进气口和排气口。例如，在某些实施例中，往复式压缩机包括具有进气口和排气口的压缩气缸。压缩机还包括设置在压缩气缸内的活塞组件。活塞组件构造成在活塞组件沿第一方向移动时相继阻塞进气口，压缩压缩气缸的内部容积内的流体，并且通过排气口排放流体。另外，活塞组件构造成在活塞组件沿与第一方向相反的第二方向移动时相继阻塞排气口，减小内部容积内的流体的压力，并且通过进气口将附加流体吸取到内部容积中。因为进气口和排气口被活塞组件选择性地阻塞，所以排除了阀(例如止回阀)，其另外可用于控制穿过端口的流体流。结果，可相当大地减少或消除与阀维护相关联的操作成本。另外，因为活塞组件不干扰穿过端口的流，所以与采用阀的构造相比，可显著地增强往复式压缩机的效率，该阀可在处于开启位置时部分地阻塞端口。现在转到附图，在图1中示出了示例性往复式压缩机10。在目前示出的实施例中，往复式压缩机10包括联接于框架14的一对压缩气缸12。各种内部构件可设置在压缩气缸12和框架14内，以实现流体的引入到压缩气缸12中的压缩。例如，在某些实施例中，往复式压缩机10可用于压缩天然气。然而，在其它实施例中，往复式压缩机10可构造成和/或用于压缩除了别的以外的其它流体，诸如空气、二氧化碳或氮等。机械功率源或驱动器16，诸如燃烧发动机或电动机可联接于往复式压缩机10，以向各种内部构件提供机械功率，以实现流体在压缩气缸12内的压缩。为了便于接近此类内部构件，如可出于诊断或维护目的而期望的，框架14中的开口可被提供，并且经由可除去盖18选择性地接近。此外，压缩气缸12还可包括活塞组件20。如以下详细论述的，各个压缩气缸12包括进气口和排气口。设置在压缩气缸12内的活塞组件20构造成在活塞组件沿第一方向移动时阻塞进气口。活塞组件20还构造成在活塞组件20沿与第一方向相反的第二方向移动时阻塞排气口。因为进气口和排气口被活塞组件20选择性地阻塞，所以排除了阀(例如止回阀)，其可另外用于控制穿过端口的流体流。结果，可相当大地减少或消除与阀维护相关联的操作成本。另外，因为活塞组件不干扰穿过端口的流，所以与采用阀的构造相比，可显著地增强往复式压缩机的效率，该阀可在处于开启位置时部分地阻塞端口。图2是图1的示例性往复式压缩机10的横截面图，其示出了往复式压缩机10的内部构件。在目前示出的实施例中，示例性往复式压缩机10的框架14包括中空的中心体或外壳22，其大体限定了内部容积24，在内部容积24内可收纳各种内部构件，诸如曲柄轴26。在一个实施例中，中心体22可具有大体弯曲或圆筒形的形状。然而，应当注意，根据公开的实施例，中心体22可具有其它形状或构造。在操作中，驱动器16使曲柄轴26旋转，曲柄轴26支承在框架14的内部容积24内。在一个实施例中，曲柄轴26经由连杆28和销32联接于十字头30。十字头30设置在十字头引导部34内，十字头引导部34大体从中心体22延伸，并且便于将压缩气缸12连接于往复式压缩机10。在一个实施例中，往复式压缩机10包括两个十字头引导部34，其大体从中心体或外壳22的相对侧垂直地延伸，但可使用其它构造。曲柄轴26的旋转运动经由连杆28转变成十字头引导部34内的十字头30的往复线性运动。压缩气缸12构造成接收流体，用于压缩。在示出的实施例中，十字头30经由活塞杆38联接于设置在压缩气缸12内的活塞36。十字头30的往复运动经由活塞36实现压缩气缸12内的流体的压缩。具体地说，当活塞组件20向前(即，从中心体22向外)驱动到压缩气缸12中时，活塞组件20的活塞36迫使气缸内的流体变成较小的体积，从而增大流体的压力。活塞组件20的进一步向前移动消除阻塞排气口，从而使压缩流体能够离开压缩气缸12。活塞组件20接着可进行向后冲程，从而消除阻塞进气口。因此，附加流体可通过进气口进入压缩气缸12，用于以上述的相同方式压缩。因为进气口和排气口被活塞组件选择性地阻塞，所以排除了阀(例如止回阀)，其另外可用于控制穿过端口的流体流。图3是往复式压缩机10的实施例的横截面图，往复式压缩机10具有流量控制部件，其构造成选择性地阻塞进气口和排气口。如所示，压缩气缸12包括进气口40和排气口42。进气口40经由穿过压缩气缸12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：压缩气缸，其构造成安装于往复式压缩机，其中所述压缩气缸包括进气口和排气口；和活塞组件，其设置在所述压缩气缸内，其中所述活塞组件包括活塞和从所述活塞延伸的第一流量控制部件；其中所述第一流量控制部件构造成在所述活塞组件相对于所述压缩气缸移动时选择性地阻塞所述进气口和所述排气口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.19 US 13/3542551.一种往复式压缩机，包括：压缩气缸，其构造成安装于往复式压缩机，其中所述压缩气缸包括进气口和排气口；和活塞组件，其设置在所述压缩气缸内，其中所述活塞组件包括构造成压缩所述压缩气缸中的第一压缩室中的流体的活塞和具有第一延伸部分的第一流量控制部件，所述第一延伸部分沿着所述活塞的中心轴线沿轴向延伸远离所述压缩气缸；其中所述第一流量控制部件的所述第一延伸部分构造成在所述活塞组件相对于所述压缩气缸移动时相对于所述第一压缩室选择性地阻塞所述进气口和所述排气口。2.根据权利要求1所述的往复式压缩机，其特征在于，所述进气口绕着所述第一流量控制部件的所述第一延伸部分设置，并且所述第一流量控制部件包括径向突出部，其构造成在所述径向突出部与所述进气口对准时选择性地阻塞所述进气口。3.根据权利要求2所述的往复式压缩机，其特征在于，所述活塞组件包括绕着所述径向突出部设置的密封件。4.根据权利要求1所述的往复式压缩机，其特征在于，所述第一流量控制部件包括内部通道，其从所述压缩气缸的所述第一压缩室延伸至所述第一流量控制部件的外表面中的孔口，并且其中所述第一流量控制部件的所述第一延伸部分构造成在所述孔口从所述排气口偏离时阻塞所述排气口。5.根据权利要求4所述的往复式压缩机，其特征在于，所述活塞组件包括密封件，其绕着所述第一流量控制部件的外表面设置在所述孔口的相对的轴向侧上。6.根据权利要求1所述的往复式压缩机，其特征在于，所述第一流量控制部件的所述第一延伸部分构造成控制与所述活塞的第一侧相邻的所述第一压缩室内的流体流，所述活塞组件包括具有第二延伸部分的第二流量控制部件，所述第二延伸部分沿轴向延伸远离所述活塞，并且所述第二流量控制部件的所述第二延伸部分构造成控制与所述活塞的第二侧相邻的第二压缩室内的流体流。7.根据权利要求1所述的往复式压缩机，其特征在于，所述第一流量控制部件的所述第一延伸部分构造成在所述活塞组件沿第一方向移动时阻塞所述进气口，并且在所述活塞组件沿与所述第一方向相反的第二方向移动时阻塞所述排气口。8.根据权利要求1所述的往复式压缩机，其特征在于，包括入口，其流体联接于所述进气口，其中，所述入口经由穿过所述压缩气缸的内部通道流体联接于所述进气口。9.根据权利要求1所述的往复式压缩机，其特征在于，所述第一流量控制部件和所述活塞在位置方面相对于彼此固定。10.根据权利要求1所述的往复式压缩机，其特征在于，包括出口，其经由穿过所述压缩气缸的内部通道、经由外部通道或它们的组合流体联接于所述排气口。11.一种往复式压缩机，包括：压缩气缸，其构造成安装于往复式压缩机，其中所述压缩气缸包括进气口和排气口；和活塞组件，其设置在所述压缩气缸内，其中所述活塞组件包括构造成压缩所述压缩气缸的第一压缩室中的流体的活塞和具有第一延伸部分的第一流量控制部件，所述第一延伸部分沿沿轴向延伸远离所述压缩气缸，其中所述第一流量控制部件和所述活塞在位置方面相对于彼此固定；其中所述活塞组件构造成...

【专利技术属性】
技术研发人员：OM卡比尔，K拉马库马，K阿什拉夫，
申请(专利权)人：通用电气石油和天然气压缩系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US